一种纤维幅宽自动化控制装置、聚丙烯腈原丝的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种纤维幅宽自动化控制装置、聚丙烯腈原丝的制备方法。所述纤维幅宽自动化控制装置，包括横向件、纤维幅宽调节结构、自动化控制系统。纤维幅宽调节结构包括相对设置的第一移动件和第二移动件；第一移动件的一端、第二移动件的一端分别与横向件滑动连接；通过第一移动件和第二移动件之间的距离，对纤维丝束的幅宽进行限位；自动化控制系统包括自动化驱动控制机构和传动结构。自动化驱动控制机构和传动结构驱动连接，传动结构与第一移动件、第二移动件连接，用于驱动第一移动件、第二移动件在横向件上横向滑动。本发明专利技术用于对纤维丝束的展幅进行自动化定量控制，提升批次内的原丝性能均匀性、稳定性，减少毛丝，并降低缠辊发生的概率。生的概率。生的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维幅宽自动化控制装置、聚丙烯腈原丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碳纤维
，特别是涉及一种纤维幅宽自动化控制装置、聚丙烯腈原丝的制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维是一种高强度、高模量新兴纤维材料。由于其具有高强度、高模量、热膨胀系数小、低密度、低电阻、抗疲劳、耐高温等诸多优异性能，被广泛用于军工和民用材料中。其中，聚丙烯腈的生产稳定性良好，在各种碳纤维中占据先导地位，具有广阔的市场前景。市场需求带动技术创新，国内多家聚丙烯腈碳纤维公司已经开始自主研发，并迈入市场激烈竞争的艰难时期。
[0003]目前，国产碳纤维主要存在的问题是性能不稳定，离散系数大，同时存在毛丝、断丝等现象，形貌外观上存在较大偏差，在这其中，原丝生产质量的不稳定性是关键的因素之一。而在原丝生产过程中，一般都需要经过介质中的凝固成型、水洗、上油、干燥等工序。凝固成型的丝束在经过这些工序时，难免会出现散落不均一、互相堆叠等展幅不均的情况。从各段工序来说：在凝固浴中，丝束幅宽不均一，意味着丝束在凝固浴里双扩散的程度不一致，容易造成初生纤维的形貌结构不统一；在水洗中，不均匀的幅宽，导致个别丝束的水洗效果差，进而导致溶剂残留，最后导致丝束的表面缺陷多，甚至在后续氧化碳化时，出现热熔现象；在上油时，也会影响上油效果；在蒸汽牵伸时，更会容易牵伸不匀，引起断丝率高，最终导致原丝及碳纤维产量低、性能差。
[0004]在现有技术中，均为人为机械控制纤维丝束的幅宽，参见图4和图5所示的纤维幅宽调整装置，在调节纤维丝束的幅宽时，需人工拧螺丝调整幅宽(参见图4中的螺丝6、图5中的螺丝5)。但是，本专利技术的专利技术人发现该现有技术至少存在如下技术问题：
[0005](1)需要人工手动去调整，凝固浴中有溶剂(如，二甲基亚砜)，热牵等处温度比较高，这样人工手动去调幅宽的话，存在安全隐患。
[0006](2)人工调整时，手动拧松螺丝，然后在横杆上滑动纤维幅宽调节装置到设定位置，再拧紧螺丝。若运行丝束较多，纺位间丝束间隔过小，在上述操作时，容易操作失误，放入非本丝道的位置，引起串丝、缠丝。
[0007](3)单个纺位、以及不同的相邻纺位间，没有统一的标准，靠肉眼衡量间距，然后去调整，这样会存在幅宽不均匀的问题，从凝固浴到水洗，到热牵，到上油，整个运行过程中幅宽不均匀，生产的产品不均匀，质量不稳定。
[0008](4)若在生产过程中有什么异常，想去调整，若有多个纺位时，人工够不到中间的纺位，根本无法调整。
[0009]因此，上述现有技术的纤维幅宽调节装置，对于快速生产的生产线来说，极其不便利，而且在操作时，容易混淆丝道，从而极大的增加了缠辊的概率、且对操作人员来说安全风险大。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术提供一种纤维幅宽自动化控制装置、聚丙烯腈原丝的制备方法，主要目的在于能对纤维丝束的幅宽进行自动化控制。
[0011]为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：
[0012]一方面，本专利技术的实施例提供一种纤维幅宽自动化控制装置，其包括：
[0013]横向件；
[0014]纤维幅宽调节结构，所述纤维幅宽调节结构包括相对设置的第一移动件和第二移动件；其中，所述第一移动件的一端、第二移动件的一端分别与所述横向件滑动连接；其中，通过第一移动件和所述第二移动件之间的距离，对纤维丝束的幅宽进行限位；
[0015]自动化控制系统，所述自动化控制系统包括自动化驱动控制机构和传动结构；其中，所述自动化驱动控制机构和传动结构驱动连接，所述传动结构与所述第一移动件、第二移动件连接，用于驱动第一移动件、第二移动件在横向件上横向滑动；
[0016]其中，通过所述自动化驱动控制机构驱动所述传动结构运动，进而驱动第一移动件、第二移动件在所述横向件上横向滑动，调节所述第一移动件和第二移动件之间的距离，以对纤维丝束的幅宽进行自动化控制。
[0017]优选的，所述自动化驱动控制机构包括：
[0018]气源自动分配器；
[0019]腔体，所述腔体内设置有膜片，所述膜片将所述腔体分割成封闭的第一腔体和第二腔体；所述第二腔体的腔体内壁上安装有弹性件，且所述弹性件与所述膜片连接；其中，所述膜片与腔体的内壁连接，所述膜片为弹性体，能在力的作用下发生形变，以使所述膜片的受力部向着第一方向或与第一方向相反的方向运动；其中，当所述膜片的受力部在力的作用下向所述第一方向运动时，膜片压缩所述弹性件；
[0020]进气管路，所述进气管路的一端与所述气源自动分配器连接，另一端与所述第一腔体连接；其中，所述气源自动分配器用于将分配的设定压力的压缩气体通过进气管路通入所述第一腔体的内部，用于推动所述膜片的受力部朝着第一方向运动；
[0021]驱动杆，所述驱动杆的一端位于所述第一腔体内，与所述膜片连接，另一端位于所述腔体外，与所述传动结构驱动连接；其中，所述驱动杆随着所述膜片的受力部沿着第一方向或与第一方向相反的方向运动；
[0022]优选的，所述弹性件为弹簧；
[0023]优选的，所述膜片包括边缘部和受力部；其中，所述边缘部与所述腔体的内壁连接；所述驱动杆、弹性件均与所述膜片的受力部连接。
[0024]优选的，所述自动化驱动控制机构还包括反馈气管；其中，所述反馈气管的一端与所述第一腔体连通，另一端与所述气源自动分配器连接，用于向所述气源自动分配器反馈所述第一腔体内的压缩气体的压力。
[0025]优选的，所述传动结构包括：
[0026]纵向滑轨；
[0027]滑块，所述滑块安置在所述纵向滑轨中；其中，所述自动化驱动控制机构与所述滑块驱动连接，用于驱动所述滑块在所述纵向滑轨中纵向移动；
[0028]第一活动杆，所述第一活动杆具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第一活
动杆的第一端与所述滑块连接，第二端与所述第一移动件连接；
[0029]第二活动杆，所述第二活动杆具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第二活动杆的第一端与所述滑块连接，第二端与所述第二移动件连接；
[0030]其中，当所述自动化驱动控制机构驱动所述滑块在所述纵向滑轨中纵向移动时，与所述滑块连接的第一活动杆、第二活动杆驱动所述第一移动件、第二移动件在所述横向件上横向移动。
[0031]优选的，当所述滑块滑到所述纵向滑轨的最下端时，第一活动杆、第二活动杆与纵向滑轨的夹角大于45
°
；和/或当所述滑块滑到所述纵向滑轨的最上端时；第一活动杆、第二活动杆与纵向滑轨的夹角大于等于15
°
且小于45
°
；和/或所述纵向滑轨的长度确保第一移动件和第二移动件之间的距离不超过15cm。
[0032]优选的，所述第一移动件包括第一移动杆和第一滑动结构；其中，所述第一移动杆的一端通过第一滑动结构与所述横向件滑动连接；所述第一活动杆与所述第一滑动结构连接。
[0033]优选的，所述第二移动件包括第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维幅宽自动化控制装置，其特征在于，其包括：横向件；纤维幅宽调节结构，所述纤维幅宽调节结构包括相对设置的第一移动件和第二移动件；其中，所述第一移动件的一端、第二移动件的一端分别与所述横向件滑动连接；其中，通过第一移动件和所述第二移动件之间的距离，对纤维丝束的幅宽进行限位；自动化控制系统，所述自动化控制系统包括自动化驱动控制机构和传动结构；其中，所述自动化驱动控制机构和传动结构驱动连接，所述传动结构与所述第一移动件、第二移动件连接，用于驱动第一移动件、第二移动件在横向件上横向滑动；其中，通过所述自动化驱动控制机构驱动所述传动结构运动，进而驱动第一移动件、第二移动件在所述横向件上横向滑动，调节所述第一移动件和第二移动件之间的距离，以对纤维丝束的幅宽进行自动化控制。2.根据权利要求1所述的纤维幅宽自动化控制装置，其特征在于，所述自动化驱动控制机构包括：气源自动分配器；腔体，所述腔体内设置有膜片，所述膜片将所述腔体分割成封闭的第一腔体和第二腔体；所述第二腔体的腔体内壁上安装有弹性件，且所述弹性件与所述膜片连接；其中，所述膜片与腔体的内壁连接，所述膜片为弹性体，能在力的作用下发生形变，以使所述膜片的受力部向着第一方向或与第一方向相反的方向运动；其中，当所述膜片的受力部在力的作用下向所述第一方向运动时，所述膜片压缩所述弹性件；进气管路，所述进气管路的一端与所述气源自动分配器连接，另一端与所述第一腔体连接；其中，所述气源自动分配器用于将分配的设定压力的压缩气体通过进气管路通入所述第一腔体的内部，用于推动所述膜片的受力部朝着第一方向运动；驱动杆，所述驱动杆的一端位于所述第一腔体内，与所述膜片连接，另一端位于所述腔体外，与所述传动结构驱动连接；其中，所述驱动杆随着所述膜片的受力部沿着第一方向或与第一方向相反的方向运动；优选的，所述弹性件为弹簧；优选的，所述膜片包括边缘部和受力部；其中，所述边缘部与所述腔体的内壁连接；所述驱动杆、弹性件均与所述膜片的受力部连接。3.根据权利要求2所述的纤维幅宽自动化控制装置，其特征在于，所述自动化驱动控制机构还包括：反馈气管，所述反馈气管的一端与所述第一腔体连通，另一端与所述气源自动分配器连接，用于向所述气源自动分配器反馈所述第一腔体内的压缩气体的压力。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的纤维幅宽自动化控制装置，其特征在于，所述传动结构包括：纵向滑轨；滑块，所述滑块安置在所述纵向滑轨中；其中，所述自动化驱动控制机构与所述滑块驱动连接，用于驱动所述滑块在所述纵向滑轨中纵向移动；第一活动杆，所述第一活动杆具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第一活动杆的第一端与所述滑块连接，第二端与所述第一移动件连接；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩笑笑，张发，常春报，郝俊杰，赵璞臻，魏斌，王小宇，曹锐，常亮，
申请(专利权)人：山西钢科碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：